单片机原理应用技术-双芯灯的应用课程设计

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1、广东工业大学华立学院课程设计（论文）课 程 名 称 双 芯 灯 的 应 用题 目 名 称 单 片 机 原 理 与 应 用 技 术学 生 学 部 （ 系 ）专 业 班 级学 号学 生 姓 名指 导 教 师2009年 1 月 9 日广东工业大学华立学院课程设计（论文）任务书一 、 课 程 设 计 （ 论 文 ） 的 内 容利 用 双 芯 灯 的 工 作 原 理 实 现 红 、 绿 、 黄 灯 的 顺 次 点 亮 ， 灯 的 闪 烁 时 间 用 延 时 函 数 来 控 制 。二 、 课 程 设 计 （ 论 文 ） 的 要 求 与 数 据系 统 以 常 用 的 89C51单 片 机 作 为 中 心 处

2、 理 部 件 ， 用 89C51单 片 机 的 P1口 控 制 各 色 交 通 灯 的 点 亮 与 熄 灭 ， 要 求 实 现 ：用 4 盏 灯 分 别 按 照 红 黄 绿 的 顺 序 依 次 点 亮 并 熄 灭 。三 、 课 程 设 计 （ 论 文 ） 应 完 成 的 工 作1、 了 解 双 芯 灯 的 工 作 原 理2、 根 据 该 系 统 的 功 能 要 求 及 所 用 元 器 件 ， 设 计 硬 件 电 路 。3、 编 写 程 序 。4、 完 成 课 程 设 计 报 告 。题 目 名 称学 生 学 部 （ 系 ）专 业 班 级姓 名学 号四 、 课 程 设 计 （ 论 文 ） 进 程

3、安 排序 号 设 计 （ 论 文 ） 各 阶 段 内 容 地 点 起 止 日 期1 查 阅 相 关 资 料 ， 熟 悉 双 芯 灯 的 工 作 原 理 综 401 2010.1.42 设 计 硬 件 电 路 综 401 2010.1.5-2010.1.63 编 写 、 调 试 程 序 综 401 2010.1.7-2010.1.84 完 成 课 程 设 计 报 告 综 401 2010.1.9-2010.1.10五 、 应 收 集 的 资 料 及 主 要 参 考 文 献1 凌 玉 华 .单 片 机 原 理 及 应 用 系 统 设 计 .湖 南 ： 中 南 大 学 出 版 社 ， 20062 李

4、 广 弟 .单 片 机 基 础 .北 京 ： 北 京 航 空 航 天 大 学 出 版 社 ， 19983 何 立 民 .单 片 机 应 用 技 术 大 全 .北 京 ： 北 京 航 空 航 天 大 学 出 版 社 ， 20044 张 毅 刚 . 单 片 机 原 理 及 接 口 技 术 .哈 尔 滨 ： 哈 尔 滨 工 业 大 学 出 版 社 ， 20005 谭 浩 强 .单 片 机 课 程 设 计 . 北 京 ： 清 华 大 学 出 版 社 ， 2005发 出 任 务 书 日 期 ： 2009 年 12 月 31 日 指 导 教 师 签 名 ：计 划 完 成 日 期 ： 2010 年 1 月

5、10 日 教 学 单 位 责 任 人 签 章 ：目 录1.引 言 .52. AT89C51.62.1 AT89C51单 片 机 简 介 .62.2 管 脚 功 能 .62.2.1 I/O口 线 .72.2.2 控 制 口 线 .72.2.3 电 源 及 时 钟 .73. 交 通 灯 状 态 显 示 电 路 .84. 源 程 序 .95. 管 脚 说 明 .136. 检 测 与 调 试 .156.1 硬 件 调 试 .156.2 软 件 调 试 .157 参 考 文 献 .16引 言交 通 在 人 们 的 日 常 生 活 中 占 有 重 要 的 地 位 ， 随 着 人 们 社 会 活 动 的 日

6、 益 频 繁 ，这 点 更 是 体 现 的 淋 漓 尽 致 。 交 通 信 号 灯 的 出 现 ， 使 交 通 得 以 有 效 管 制 ， 对 于 疏 导交 通 流 量 、 提 高 道 路 通 行 能 力 ， 减 少 交 通 事 故 有 明 显 效 果 。 本 系 统 采 用 单 片 机AT89C51为 中 心 器 件 来 设 计 交 通 灯 控 制 器 ， 系 统 实 用 性 强 、 操 作 简 单 、 扩 展 性强 。 本 设 计 就 是 采 用 单 片 机 模 拟 十 字 路 口 交 通 灯 的 各 种 状 态 显 示 以 及 倒 计 时 时间 。关 键 字 ： 单 片 机 交 通 灯2

7、. AT89C512.1 AT89C51单 片 机 简 介AT89C51 是 美 国 ATMEL公 司 推 出 的 系 列 单 片 机 ， 将 多 种 功 能 的 8位 CPU与 FPEROM（ 快 闪 可 编 程 /擦 除 只 读 存 储 器 ） 结 合 在 一 个 芯 片 上 ， 是 一 种 低 功 耗 、高 性 能 的 CMOS控 制 器 ， 为 很 多 嵌 入 式 控 制 应 用 提 供 了 非 常 灵 活 而 又 价 格 适 宜的 方 案 ， 其 性 能 价 格 比 远 高 于 同 类 芯 片 。 它 与 MCS-51 指 令 系 统 兼 容 ， 片 内FPEROM允 许 对 程 序

8、 存 储 器 在 线 重 复 编 程 ， 也 可 用 常 规 的 EPROM编 程 器 编 程 ，可 循 环 写 入 /擦 除 1000次 。 89C51内 含 4KB的 FPEROM， 一 般 的 EEPROM的 字节 擦 除 时 间 和 写 入 时 间 基 本 上 均 为 10ms， 对 于 任 一 个 实 时 控 制 系 统 来 说 ， 这 样长 的 时 间 是 不 可 能 在 线 修 改 程 序 的 。图 2 289C51内 部 结 构 图与 EEPROM相 比 较 ， FPEROM大 大 缩 短 了 存 储 内 容 擦 除 和 写 入 的 时 间 ， 为 在 线改 写 程 序 提 供

9、 了 极 大 的 方 便 ， 而 且 价 格 也 比 带 EPROM87C系 列 单 片 机 便 宜 ， 这更 显 示 出 了 89C系 列 的 优 越 性 。 它 还 有 128*8Bit的 片 内 RAM； 32根 I/O线 ； 2个 16位 定 时 /计 数 器 ； 5个 中 断 源 ； 一 个 全 双 工 的 异 步 串 行 口 ； 间 歇 和 掉 电 工 作模 式 ； 三 级 程 序 存 储 器 加 密 ； 全 静 态 工 作 ， 晶 振 工 作 范 围 ： 0Hz 24MHz。2.2 管 脚 功 能AT89C51单 片 机 为 40引 脚 芯 片 如 图 1所 示 。2.2.1.I

10、/O 口 线 :P0、 P1、 P2、 P3 共 四 个 八 位 P0口 是 三 态 双 向 口 , 通 称 数 据 总线 口 , 因 为 只 有 该 口 能 直 接 用 于 对 外 部 存 储 器 的 读 写 操 作 。 P0口 也 用 以 输 出 外部 存 储 器 的 低 8位 地 址 。 由 于 是 分 时 输 出 , 故 应 在 外 部 加 锁 存 器 将 此 地 址 数 据 锁存 , 地 址 锁 存 信 号 用 ALE。 P1 口 是 专 门 供 用 户 使 用 的 I/O 口 , 是 准 双 向 口 。 P2口 是 从 系 统 扩 展 时 作 高 8位 地 址 线 用 。 不 扩

11、展 外 部 存 储 器 时 ,P口 也 可 以 作 为 用户 I/O口 线 使 用 ,P2口 也 是 准 双 向 口 。 P3口 是 双 功 能 口 , 该 口 的 每 一 位 均 可 独 立地 定 义 为 第 一 I/O 功 能 或 第 二 I/O功 能 。 作 为 第 一 功 能 使 用 时 操 作 同 P1口 。P3口 的 第 二 功 能 如 表 1。图 1. 89C51引 脚 图2.2.2. 控 制 口 线 :PSEN(片 外 取 控 制 )、 ALE( 地 址 锁 存 控 制 )、 EA(片 外 储 器 选择 )、 RE2SET(复 位 控 制 );2.2.3. 电 源 及 时 钟

12、:CCC、 VSS;XTAL1,XTAL2表 1. 引 脚 功 能 表3. 交 通 灯 状 态 显 示 电 路十 字 路 口 的 交 通 灯 分 布 示 意 图 如 图 3-5所 示 ， 将 这 12个 交 通 灯 进 行 编 号 。图 2. 十 字 路 口 交 通 灯 分 布 示 意 图这 12个 交 通 灯 共 有 四 个 状 态 ：状 态 1（ S1） ： 东 西 红 灯 （ 4、 10） 亮 ， 南 北 绿 灯 （ 3、 9） 亮状 态 2（ S2） ： 南 北 黄 灯 （ 2、 8） 亮 ， 东 西 仍 为 红 灯 （ 4、 10） 亮状 态 3（ S3） ： 南 北 红 灯 （ 1

13、、 7） 亮 ， 东 西 绿 灯 （ 6、 12） 亮状 态 4（ S4） ： 东 西 黄 灯 （ 5、 11） 亮 ， 南 北 仍 为 红 灯 （ 1、 7） 亮对 应 的 硬 件 原 理 设 计 图 如 图 3所 示 ：图 3. 交 通 灯 状 态 显 示 电 路用 7407对 发 光 二 极 管 进 行 驱 动 ， 图 中 电 阻 R为 390欧 姆 ， 以 保 证 通 过 发 光二 极 管 的 电 流 大 于 工 作 电 流 10mA。四 种 状 态 下 发 光 二 极 管 与 相 应 端 口 取 值 关 系 见 表 3-2。表 2. 发 光 二 极 管 与 相 应 端 口 取 值 关

14、 系PB5 PB4 PB3 PB2 PB1 PB0 PA5 PA4 PA3 PA2 PA1 PA0西 红 西 绿 西 黄 南 红 南 绿 南 黄 东 红 东 绿 东 黄 北 红 北 绿 北 黄东 西 红 灯 亮南 北 绿 灯 亮 0 1 1 1 0 1 0 1 1 1 0 1 1D1DH东 西 红 灯 亮南 北 黄 灯 亮 0 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 0 1E1EH东 西 绿 灯 亮南 北 红 灯 亮 1 0 1 0 1 1 1 0 1 0 1 1 2B2BH东 西 黄 灯 亮南 北 红 灯 亮 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 3333h红 灯 全 亮 0 1 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 1B1BH4. 源 程 序#include#include#include#defineuintunsignedint#defineucharunsignedchar#defineCOM8255XBYTE0xffdb#definePA8255XBYTE0xffd8#definePB8255XBYTE0Xffd9sbitP1_0=P10;sbitP1_2=P12;sbitP1_3=P13;sbitP3_0=P30